NEVAC BLAD. Verslag NEVAC-dag De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasmagedeponeerd

Maat: px
Weergave met pagina beginnen:

Download "NEVAC BLAD. Verslag NEVAC-dag De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasmagedeponeerd"

Transcriptie

1 NEVAC jaargang 51 / nummer 2 BLAD Verslag NEVAC-dag 2013 De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasmagedeponeerd zinkoxide Het voordeel van UHV in een heliumionenmicroscoop

2 INHOUD PHOENIX L500i Evolutionary High Speed Leak Detection Colofon Redactie Claud Biemans, eindredacteur Bas Dielissen Hans van Eck, hoofdredacteur Ad Ettema Erwin Kessels Fred Schenkel 10 Bij de omslag Web-adres Redactiesecretariaat NEVAC Delftechpark XH Delft BICOM_ Setting a new standard in short-cycle leak testing The new PHOENIX L500i helium leak detector represents an innovative and pioneering Our solution vacuum for systems leak testing simply of offer all kinds more. of Your components. process will In serial be improved test of large batches or in by the performance of our systems! individual tests, the PHOENIX L500i improves the speed and reliability of your testing UNIVEX 250 are suitable for the production of functional coatings, resp. operation, providing immediate cost savings. Designed for production environment, coating systems, thermal, e-beam and organics evaporation or RF/DC sputtering. numerous All features deposition make principles the PHOENIX are possible L500i easy single and comfortable or combined to use while its robustness will reduce UNIVEX the 250 cost are of ownership cost-effective and ensure starter highest systems, uptime. easy Apart to from an attractive processes. extend visual or appearance retrofi t. and numerous reporting options, it excels through accurate high-speed leak detection, reproducibility, and an absolutely new user experience. The PHOENIX L500i opens up new dimensions of productivity and reliability Intuitive operation via the ipad touch panel which is installed either on the leak detector or allows for mobile operation. Abonnementenadministratie NEVAC Delftechpark XH Delft Abonnementen Binnenland 25,- per jaar Buitenland 100,- per jaar Advertentie-exploitatie NEVAC Delftechpark XH Delft Grafische vormgeving Claud Biemans Verschijningstijdstippen 2013 April Juli December Kopij inzenden naar het redactiesecretariaat. Lidmaatschap opgeven bij de ledenadministratie. Abonnementen opgeven bij abonnementenadministratie. Vergoeding kopij Artikelen in het Nederlands over vacuümtechniek en haar toepassingen in de wetenschap en industrie worden door de redactie zeer op prijs gesteld. Voor studenten en promovendi is een vergoeding van 250,- per gepubliceerd artikel beschikbaar. ISSN Op de voorpagina staat een close-up van de Ultra High Vacuum Low Temperature Scanning Tunneling Microscope in het lab van Mark Golden, die te bezichtigen was tijdens de NEVAC-dag, 23 april 2013 in Amsterdam. foto s monica schokkenbroek 5 Van de redactie Hans van Eck 6 Het voordeel van UHV in een helium-ionenmicroscoop V. Veligura, G. Hlawacek, R. van Gastel, H.J.W. Zandvliet, en B. Poelsema 10 NEVAC-dag 2013: Alle uithoeken van het vacuüm belicht Claud Biemans 14 De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide Bas van de Loo, Harm Knoops, Mikhail Ponomarev, Erwin Kessels, Adriana Creatore 20 Aart Kleijn gekozen tot Fellow van de American Vacuum Society 21 NEVAC-prijs Bedrijfsprofiel: Ceratec Technical Ceramics BV 23 Excursie Parijs, 9-13 september 23 Agenda Oerlikon Leybold Vacuum Nederland B.V. Proostwetering 24 N 3543 AE Utrecht T F sales.vacuum.ut@oerlikon.com JULI 2013 De sluitingsdatum van kopij voor het derde nummer van het NEVAC-blad 2013 is 15 oktober 2013 NEVAC BLAD

3 A PASSION FOR PERFECTION REDACTIONEEL Van de redactie Vacuum Solutions from a single Source Pfeiffer Vacuum stands for innovative and custom vacuum solutions worldwide, technological perfection, competent advice and reliable service. We are the only supplier of vacuum technology that provides a complete product portfolio: n Pumps for vacuum generation up to mbar n Vacuum measurement and analysis equipment n Leak detectors and leak testing systems n System technology and contamination management solutions n Chambers and components Verenigingsgegevens Ereleden L.G.J.M. Hassink, Stibbe 23, 2421 MR Nieuwkoop G. Ikking, Artemisstraat 34, 2624 ZN Delft Prof.dr. J. Kistemaker Ir. J.H. Makkink Th. Mulder, Ambachtsheerelaan 60, 3481 GM Harmelen Dr.ir. E.P.Th.M. Suurmeijer, Elzenlaan 11, 9321 GL Peize Prof.dr. J. v.d. Veen, Schubertlaan 8, 1411 HZ Naarden Dr.ir. J. Verhoeven, Kon. Julianaweg 23, 3628 BN Kockengen Bestuur Dr. A.F. Otte, voorzitter Prof.dr.ir W.M.M. Kessels, vice-voorzitter J.W.M. van Kessel, secretaris Dr. A.R.H.F. Ettema, penningmeester Verenigingssecretariaat Jan W.M. van Kessel jwmvankessel@gmail.com of secretaris@nevac.nl Adres ledenadministratie p/a Dr. A.R.H.F. Ettema NEVAC, Delftechpark 26, 2628 XH Delft, The Netherlands Telefoon: Fax: penningmeester@nevac.nl Inlichtingen over opleidingen en examens Dr.ir. E.P.Th.M. Suurmeijer Elzenlaan 11, 9321 GL Peize Telefoon: eptm.suurmeijer@kpnplanet.nl Penningmeester NEVAC Postgiro , o.v.v.: Penningmeester NEVAC, t.a.v. Dr. A.R.H.F. Ettema, Delftechpark 26, 2628 XH Delft Hierbij verschijnt alweer de tweede uitgave van het NEVAC blad nieuwe stijl, jaargang 51. De redactie heeft wederom haar best gedaan om voldoende interessant leesvoer te verzamelen voor de komende zomervakantie. Dat kunnen we natuurlijk alleen bereiken indien u voldoende kopij blijft aanbieden. De redactie is de auteurs van de twee wetenschappelijke artikelen dan ook erkentelijk voor het insturen van bijdragen van zeer hoog niveau. Het eerste artikel van de hand van Vasilisa Veligura gaat over de voordelen van een beter vacuüm in een helium-ionenmicroscoop, die niet gering blijken te zijn. De Physics of Interfaces and Nanomaterials-groep van de Universiteit Twente waar deze promovenda werkzaam is, is erin geslaagd het basisvacuüm van de microscoop zo n drie ordes van grootte te verbeteren. In deze verbeterde vacuümomgeving wordt de koolstofopbouw geremd, wat tot betere prestaties van de microscoop heeft geleid. Het artikel van Bas van de Loo, promovendus in de Plasma & Materials Processing-groep van de Technische Universiteit Eindhoven, behandelt de relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide. De depositie vindt plaats in een vacuümopstelling waarbij de plasmabron relatief veel gas inlaat. Om toch een redelijk lage druk te bereiken worden rootspompen met een flinke pompsnelheid gebruikt. Eén van de toepassingen van zinkoxide is als toplaag in zonnecellen. Dit onderzoek levert dan ook een bijdrage in de zoektocht naar dunne, efficiënte zonnecellen. Verder in dit nummer, naast de gebruikelijke rubrieken, een uitgebreid verslag van de NEVAC-dag 2013 (met veel foto s!). Rest mij niets anders dan u veel leesplezier en een fijne, hopelijk zonnige, zomer toe te wensen. Hans van Eck Hoofdredacteur NEVAC blad Are you looking for a perfect vacuum solution? Please contact us: Pfeiffer Vacuum Benelux B.V. T F office@pfeiffer-vacuum.nl Contributies Contributie 20,- per jaar Studenten/promovendi 5,- per jaar Bedrijfsleden 150,- per jaar JULI 2013 NEVAC BLAD

4 Het voordeel van UHV in een helium-ionenmicroscoop Helium-ionenmicroscopie (HIM) is een nieuwe microscopietechniek met een grote oppervlaktegevoeligheid, een hoge ruimtelijke resolutie en een aantal verschillende contrastmechanismes. Daarnaast kan HIM gebruikt worden voor de modificatie van oppervlakken en voor nanofabricage. Een optimale toepassing van de techniek wordt echter mogelijk belemmerd door een ontoereikend vacuüm. Dit hangt samen met een koolstoflaag die onder invloed van de ionenbundel wordt afgezet. Om de effecten van een verbeterd vacuüm te onderzoeken hebben we een standaard HIM op verschillende punten aangepast. We laten zien hoe de sterk verbeterde vacuümcondities het mogelijk maken diverse preparaten, waaronder bijvoorbeeld Au(111) en zelf-ordenende moleculaire lagen, af te beelden zonder de ongewenste opbouw van koolstof ten gevolge van de ionenbundel. We laten tevens zien hoe gereflecteerd helium gebruikt kan worden voor het afbeelden van moleculaire monolagen en van structuren die vele nanometers onder het oppervlak liggen. V. Veligura, G. Hlawacek, R. van Gastel, H.J.W. Zandvliet, en B. Poelsema Physics of Interfaces and Nanomaterials, MESA+ Institute for Nanotechnology, Universiteit Twente, P.O. Box 217, 7500 AE Enschede Helium-ionenmicroscopie (HIM) is een nieuwe techniek voor het karakteriseren en modificeren van materialen [1,2]. HIM lijkt veel op de vaak toegepaste rasterelektronenmicroscopie. In plaats van elektronen maakt HIM gebruikt van een smalle, primaire bundel van snelle heliumionen voor het vormen van een afbeelding. De Orion Plus HIM van Carl Zeiss Nano Technology Systems bezit een extreem hoog oplossend vermogen bij het afbeelden van oppervlakken, als gebruik wordt gemaakt van de door de heliumbundel gegenereerde secundaire elektronen (SE). Naast secundaire elektronen kunnen ook gereflecteerde heliumdeeltjes gebruikt worden voor het vormen van een afbeelding. Voor het afbeelden van niet-geleidende oppervlakken in HIM kan bovendien ladingcompensatie worden toegepast. Hierbij wordt de tijdens het afbeelden opgebouwde oppervlaktelading verwijderd door periodiek het afgebeelde gebied ook te belichten met een laag-energetische elektronenbundel, die het aanbrengen van een ge- leidende coating overbodig maakt [3]. Ondanks de duidelijke voordelen van de techniek, hebben de conventionele (dus niet UHV-) helium-ionenmicroscopen last van een probleem dat typisch speelt in een systeem dat gebruiktmaakt van een bundel van snelle geladen deeltjes: de opbouw van een laag koolstof ten gevolge van de slechte vacuümomstandigheden [4,5]. Om dit ongewenste effect, dat voor He-ionen sterker is dan voor elektronen, te ondervangen en de prestaties van de techniek verder te verbeteren hebben wij de standaardconfiguratie van een HIM ingrijpend gewijzigd met als doel het vacuüm substantieel te verbeteren. De hieronder genoemde maatregelen hebben het basisvacuüm met zo n drie ordes van grootte verbeterd [6]. In dit artikel laten we een aantal voorbeelden zien die gemeten zijn met het in figuur 1 weergegeven apparaat, en die het effect van het verbeterde vacuüm illustreren. Basisprincipe van HIM Het belangrijkste element van een HIM is de Atomic Level Ion Source (ALIS). Dit is een atomair scherpe naald waarop een positieve hoogspanning wordt gezet en die wordt gekoeld met vloeibaar stikstof onder de aanwezigheid van heliumgas [7]. Door middel van een speciale procedure wordt een zogeheten trimeer gevormd aan het uiteinde van de naald een configuratie bestaande uit drie atomen. De veldgradiënt die tot stand wordt gebracht door de aangelegde potentiaal is het hoogst bij de atomen aan het uiteinde van de naald, waar het trimeer zich bevindt. Het heliumgas wordt daar het meest effectief geïoniseerd en versneld. Het resultaat is een circa 35 kev He + bundel, die wordt gedomineerd door bijdragen van de drie atomen van het trimeer. Door het plaatsen van een diafragma kan een uiterst smalle bundel geselecteerd worden, die bestaat uit bijdragen afkomstig van één enkel atoom van het trimeer. Omdat het heliumion, vergeleken met een elektron, een hoge massa heeft, is zijn De Broglie-golflengte klein en is verbreding van de bundel door diffractie verwaarloosbaar. De heliumbundel die ontstaat uit de bron kan daarmee als een sub-nanometer sonde gebruikt worden voor het bestuderen van preparaten. De inslag van de heliumionen op een preparaat leidt tot de generatie van secundaire elektronen, gereflecteerde heliumdeeltjes en, in sommige gevallen, fotonen. In het materiaal ondergaan de energetische heliumdeeltjes een aantal elastische en inelastische botsingen met de elektronen en de kernen van het preparaat. Een botsing met een licht elektron leidt typisch nauwelijks tot verstrooiing van de heliumdeeltjes vanwege de geringe impulsoverdracht. Botsingen met de atoomkernen doen dat wel, maar die vinden echter effectief pas dieper in het materiaal plaats als de invallende heliumionen al fors wat energie hebben verloren. Het nettoresultaat hiervan is dat in de buurt van het oppervlak van het preparaat de vorm van de bundel behouden wordt en extreem smal blijft. Secundaire elektronen, die gevormd worden in de buurt van het oppervlak, kunnen enkel aan het preparaat ontsnappen als ze in de bovenste paar nanometer van het wisselwerkingsvolume gevormd worden. De laterale resolutie van een HIM is daarom bij het gebruik van secundaire elektronen extreem hoog (circa 0,25 nm) [8]. Het beeld wordt opgebouwd door het meten van secundaire elektronen met een Everhardt-Thornley (ET) -detector en het geeft hoofdzakelijk informatie over de topografie van het preparaat, eventueel verweven met kwalitatieve materiaalinformatie zoals bijvoorbeeld variaties in samenstelling. Afbeeldingen die opgebouwd worden door de detectie van gereflecteerde heliumdeeltjes bevatten daarentegen veel meer informatie over de samenstelling van het preparaat en geven veel minder informatie over de topografie [3]. Een microkanaalplaat die geplaatst is tussen het preparaat en het objectief van het instrument verzamelt signaal van gereflecteerd helium. De botsingsdoorsnede voor reflectie van helium aan een atoom met atoomnummer Z, schaalt ongeveer met Z 2. Zware materialen veroorzaken daardoor een relatief hoge stroom aan gereflecteerd helium. Die gereflecteerde heliumdeeltjes kunnen tevens een traject in het preparaat afgelegd hebben van vele tientallen nanometers. Dat maakt het afbeelden mogelijk van delen van het preparaat die verborgen liggen onder het oppervlak. Figuur 2 toont een voorbeeld hiervan. De afbeeldingen zijn respectievelijk gemaakt met behulp van secundaire elektronen en gereflecteerd helium, van Pd/PdSi 2 elektroden die aangebracht zijn op een substraat [9] bestaande uit een gelaagde structuur van SiO 2 /Si/SiO 2 met diktes van 1121/182/114 nanometer. Tweehonderd nanometer dikke Pd elektroden zijn gedeponeerd op het Si substraat en zijn later verwarmd. Tijdens het verwarmen vindt er diffusie plaats van het Pd in het Si, wat leidt tot de vorming van een PdSi 2 legering. Het Pd mengt niet met het SiO 2 en het eindresultaat is een PdSi 2 contact dat gevormd wordt HET VOORDEEL VAN UHV Figuur 1 Foto van het vacuümsysteem van de gemodificeerde heliumionenmicroscoop. Links in de foto is de aansturingselectronica afgebeeld. Het aangepaste vacuümsysteem is te zien in de rechterhelft van de foto. De bron (A) bevindt zich bovenin de kolom en wordt gekoeld met behulp van een vast dewarvat voor stikstof (B). De bundel wordt via de ionenoptica (C) geprojecteerd op de preparaten. De preparaatkamer van de opstelling wordt voorzien van samples middels de aangepaste laadsluis (D). Alle drie de vacuümkamers van het instrument, waarin zich van boven naar onder respectievelijk de bron, de ionenoptica, en de preparaten bevinden, hebben alle een vacuümdruk in het UHV-bereik. Figuur 2 HIM-afbeeldingen van Pd elektrodes op een Si substraat, gevormd met secundaire elektronen (SE, boven) en gereflecteerd helium (onder). Het gat tussen de elektroden is 0,3 µm breed. Het SE-plaatje geeft voornamelijk topografische informatie, terwijl in het gereflecteerd-heliumplaatje informatie over de samenstelling onder het oppervlak zichtbaar is. Beeldbereik: 5 x 3 µm, energie van de primaire bundel: 30,5 kev. 6 NEVAC BLAD 51 2 JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD

5 HET VOORDEEL VAN UHV Figuur 3 (a) HIM SE-plaatje van Au elektroden met daartussen een kloof van een paar nm. Het vierkantje dat zichtbaar is in het midden van het plaatje is een koolstoffilm die is gevormd tijdens het meten van een plaatje met hoge resolutie in dat gebied. Beeldveld: 2 µm, primaire heliumenergie: 28,5 kev. (b) De verandering in SE-opbrengst als functie van de heliumdosis voor een UHV (rood) en niet-uhv (blauw) -systeem. onder het oppervlak. De aanwezigheid van het PdSi 2 is evident in het beeld dat opgebouwd is met gereflecteerd helium, maar niet zichtbaar in het beeld gevormd met secundaire elektronen. Een andere vorm van contrast in HIM is het gevolg van channeling [10]. Als een ionenbundel een preparaat binnendringt langs één van de kristallografische hoofdrichtingen kan die veel dieper doordringen in het preparaat. De ionen die door zo n kanaal in het kristal reizen, hebben een veel kleinere kans verstrooid te worden dan ionen die onder een willekeurige andere hoek op het kristal invallen. Dit gegeven leidt tot variaties in het aantal secundaire elektronen dat gegenereerd wordt, waarbij een kristal in SE-plaatjes typisch een lager signaal zal geven als de bundel invalt langs een hoofdkristalrichting. Immers, de secundaire elektronen die dieper in het kristal gemaakt worden, hebben een kleine kans naar buiten te komen. De UHV-kamer Een gefocusseerde ionenbundel kan zeer effectief koolwaterstoffen kraken die aanwezig zijn in het restvacuüm van het instrument, welke vervolgens aan het oppervlak van het preparaat hechten. Figuur 3(a) laat een SE-plaatje zien van twee goudelektroden die een paar nanometer van elkaar verwijderd zijn, nadat al eerder een afbeelding gemaakt was van het gat tussen de elektroden. Een koolstoflaag heeft zich opgebouwd in het afgebeelde gebied, wat een verandering veroorzaakt van het contrast en de laterale resolutie. Om dit probleem op te lossen zijn een aantal ingrijpende wijzigingen van de standaard Orion Plus-configuratie doorgevoerd met als doel het vacuüm wezenlijk te verbeteren [6]. De belangrijkste ingrepen zijn gedaan aan de hoofdkamer van het vacuümsysteem. In plaats van met nikkel bedekt staal is die kamer nu gemaakt van roestvrij staal. Alle niet UHV-compatibele onderdelen zijn uit het systeem verwijderd en vervangen door UHV-compatibele equivalenten. Waar nodig worden smeermiddelen met een zeer lage dampdruk toegepast. Alle vacuümafdichtingen zijn vervangen door conflatflenzen met koperen pakkingen, met uitzondering van de deur, die met (differentieel gepompte) dubbele O-ringen is afgedicht. De beschikbare pompsnelheid in het systeem is verhoogd door het plaatsen van een 5000 l/s Ti sublimatiepomp achterin de hoofdkamer van het systeem. Daarnaast zijn halogeenlampen toegepast voor het effectief uitstoken van het vacuümsysteem en is de laadsluis van het systeem aangepast, zodat handmatig preparaten ingebracht kunnen worden met een magneetstok, die tijdens het meten verwijderd kan worden. Al deze aanpassingen leiden tot een einddruk in het systeem van de orde van mbar tijdens het verrichten van experimenten. Figuur 4 HIM SE- en gereflecteerd-heliumplaatjes van dunne organische lagen (MS en PFS) die een kruispatroon vormen op Si(001). PFS-strepen lopen verticaal en MS-strepen horizontaal. Het beeldveld is 15 µm en de primaire heliumenergie is 15 kev. Het effect dat het verbeterde vacuüm heeft op het aantal secundaire elektronen dat gegenereerd wordt als functie van blootstelling aan heliumionen is weergegeven in figuur 3(b). Een polykristallijn Au preparaat, dat vooraf met een O 2 plasma is gereinigd, is blootgesteld aan de heliumbundel in een UHV- en in een niet-uhv-opstelling onder verder identieke omstandigheden. In het niet-uhvapparaat is een duidelijke vermindering van het signaal waarneembaar vanwege de geleidelijke opbouw van een koolstoflaag op het preparaat. Onder UHVomstandigheden is een kleine stijging waarneembaar, die wordt toegeschreven aan een lichte verruwing van het oppervlak onder invloed van de heliumbundel. De opbouw van koolstof is niet langer zichtbaar. Voordelen van UHV Voor een aantal experimenten is de UHV-omgeving zelfs essentieel om voor de prestaties van de HIM het onderste uit de kan te halen. We laten hier een aantal voorbeelden zien. In figuur 4 zijn een aantal afbeeldingen te zien, opgebouwd met respectievelijk SE en gereflecteerd helium, van dunne organische lagen op een Si(001) substraat [11]. De 4 µm brede loodrechte strepen zijn zelfgeordende monolagen van (3 mercaptopropyl) trimethoxysilaan (MS, C 6 H 16 O 3 SSi) en triethoxy(1h,1h,2h,2h-tridecafluoron-octyl)silaan (PFS, C 14 H 19 F 13 O 3 Si). De Figuur 5 HIM SE-plaatjes van een identiek gebied op Au(111). De plaatjes laten de verandering van het oppervlak zien onder invloed van een 15 kev heliumbundel. De heliumdosis per afbeelding was 6 x cm 2. De getallen in de linkerbovenhoek geven de totale dosis in ionen per cm 2 aan. dikte van de lagen komt overeen met de lengte van de moleculen, respectievelijk 7 en 11 Å voor MS en PFS. Het contrast in het linkerdeel van figuur 4 wordt veroorzaakt door het verschil in uittree potentiaal. Het hoge contrast dat zichtbaar is in het plaatje dat opgebouwd is uit gereflecteerde heliumdeeltjes is opmerkelijk, omdat in dit geval de moleculaire film praktisch transparant is voor heliumionen en de dominante bijdrage aan de intensiteit van het substraat komt. Het contrast schrijven we toe aan het channeling-effect van het substraat. Enerzijds ziet het deel van het Si(001) oppervlak dat niet met de moleculaire monolaag bedekt is, en waarop de bundel loodrecht invalt, er relatief donker uit. Anderzijds verstrooit de organische laag de invallende bundel zodanig dat de effectieve hoek van inval van de ionen op het Si substraat verandert, zodat het channeling-effect langs de [001]-richting van het substraat (deels) wordt onderdrukt. Het effect is het duidelijkst zichtbaar in gebieden waar beide moleculaire lagen over elkaar liggen. We merken op, dat een laag koolstof een soortgelijk dechanneling-effect zou veroorzaken en dientengevolge het in figuur 4 blootgelegde contrast volledig zou laten ondersneeuwen. Een ander voorbeeld van een experiment waarvoor een UHV-omgeving noodzakelijk is, is de verandering van een oppervlak onder invloed van de heliumbundel. Au(111) is herhaaldelijk blootgesteld aan de heliumbundel met een dosis van ionen per cm 2. Figuur 5 toont de veranderingen van de topografie van het oppervlak als functie van totale dosis. De UHV-omgeving maakt hoge-resolutieafbeeldingen mogelijk van de nanostructuren die zich aan het oppervlak ontwikkelen, zonder dat die structuren bedekt worden door een laag koolstof. Het periodieke patroon dat zich ontwikkelt met de toename van de (extreme) flux is duidelijk zichtbaar en uiteindelijk wordt een poreuze structuur gevormd. Conclusies Helium-ionenmicroscopie is zeer geschikt voor het afbeelden van de topografie van ultradunne films en van structuren die onder het oppervlak liggen. Het hardnekkige en soms desastreuze probleem van de vorming van koolstoffilms onder invloed van de heliumbundel is met succes aangepakt door een ingrijpende aanpassing van de standaardconfiguratie van een Orion Plus HIM. Een UHV-omgeving is ook nodig voor het nauwkeurig karakteriseren van oppervlakken (substraten) die lang belicht worden door de bundel. Dankwoord We zijn Erik Faber, Rob Wolters, Cora Salm, Jurriaan Schmitz en Antony George erkentelijk voor het voorbereiden en het beschikbaar stellen van de verschillende preparaten. Dit onderzoek is medegefinancierd door Technologiestichting STW, die onderdeel is van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en deels gefinancierd wordt door het Ministerie van Economische Zaken. Referenties 1 J. Mogran, J. Notte, R. Hill, and B. Ward, Microsc. Today, 14, 24-31, D.C. Bell, M.C. Lemme, L.A. Stern, J.R. Williams, and C.M. Marcus, Nanotechnology, 20, , L. Scipioni, C.A. Sanford, J. Notte, B. Thompson, and S. McVey, J. Vac. Sci. Technol. B, 27, 3250, D. Lau, A.E. Hughes, T.H. Muster, T.J. Davis, and A.M. Glenn, Microsc. Microanal., 16(1), 13-20, A. Vladar and M. Postek, Microscopy and Microanalysis, 11, , R. van Gastel, L. Barriss, C. Sanford, G. Hlawacek, L. Scipioni, A. Merkle, D. Voci, C. Fenner, H. Zandvliet, and B. Poelsema, Microsc. Microanal., 17, , B.W. Ward, J.A. Notte, and N.P. Economou, J. Vac. Sci. Technol. B, 24, , D. Cohen-Tanugi and Y. Nan, J. Appl. Phys., 104, , R. van Gastel, G. Hlawacek, H.J.W Zandvliet, and B. Poelsema, Microelectron. Reliab., 52, , V. Veligura, G. Hlawacek, R. van Gastel, H.J.W. Zandvliet, and B. Poelsema, Beilstein J. Nanotechnol., 3, , G. Hlawacek, V. Veligura, S. Lorbek, T.F. Mocking, A. George, R. van Gastel, H.J.W. Zandvliet, and B. Poelsema, Beilstein J. Nanotechnol., 3, , NEVAC BLAD 51 2 JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD

6 NEVAC-DAG 2013 NEVAC-dag 2013: Alle uithoeken van het vacuüm belicht Claud Biemans, foto s Monica Schokkenbroek Op dinsdag 23 april kwamen meer dan 100 technici, onderzoekers, studenten en vertegenwoordigers van bedrijven bij elkaar tijdens de NEVAC-dag op het Science Park in Amsterdam. Mark Golden had met zijn team een afwisselend programma georganiseerd, met sprekers uit de wetenschappelijke en technische hoek, bedrijfspresentaties, posters van promovendi en gelegenheid tot het bezoeken van opstellingen in zijn lab. Jan de Boer (UvA) opende de dag met een lezing waarin hij de zeer toepasselijke vraag stelde: Wat is vacuüm? In de loop der tijd heeft vacuüm zeer verschillende definities gehad. Macroscopisch gezien is vacuüm ruimte zonder materie. Maar die definitie was met de opkomst van de quantummechanica niet meer houdbaar. In het vacuüm ontstaan voor zeer korte tijd paren van deeltjes met hun antideeltje, die elkaar snel weer annihileren. Toen sprak men over vacuüm als de toestand met de laagst mogelijke energie. Maar hoe meer de theorie zich ontwikkelde in de twintigste eeuw, des de minder begrepen we van het vacuüm. Uitgaande van de nulpuntsenergie van het vacuüm begrijpen we niet waarom de kosmologische constante zo klein is en het is niet bekend hoe het vacuüm in quantumchromodynamica wiskundig precies beschreven kan worden. Dit is een onderdeel van een van de zeven millennium vraagstukken, uitgeschreven door het Clay Mathematics Institute. Degene die de oplossing hiervoor weet, komt in aanmerking voor een prijs van 1 miljoen dollar. Vacuümkoffer Gelukkig hebben we geen last van dit gebrek aan kennis voor moderne technische toepassingen van het vacuüm, zoals wel bleek uit de lezing van Gertjan Koster (UT) over het maken van materialen voor gebruik in brandstofcellen. In het MESA+ lab in Twente worden met behulp van gepulste laserdepositie op een substraat dunne films gevormd van verbindingen van twee metalen met zuurstof (perovskieten). Daarbovenop wordt een beschermende en geleidende bovenlaag van SrCuO 2 gedeponeerd. Een belangrijk onderdeel van dit werk is een door het MESA+ instituut ontworpen ultrahoogvacuüm-koffer, die gebruikt wordt om het materiaal onder hoog vacuüm te verplaatsen zodat het spectroscopisch bestudeerd kan worden met röntgenstraling. Albert Polman (AMOLF) vertelde over de in zijn groep ontwikkelde techniek om nanofotonische materialen af te beelden met een resolutie van 10 tot 30 nm, veel kleiner dan de golflengte van zichtbaar licht. De techniek heet Angle-Resolved Cathodoluminescence Imaging Spectroscopy (ARCIS). Een elektronenbundel van 30 kev scant over het materiaal en aangeslagen toestanden zenden licht uit dat een maat is voor de lokale optische dichtheid. Het licht wordt opgevangen met een parabolische spiegel en naar een spectrometer gestuurd, die hoekopgelost verschillende golflengtes meet. Zo worden elektronenstructuren van nanomaterialen in beeld gebracht. Hermann A. Dürr sloot de dag af met: The first picosecond: Exploring the speed limits in information technology Jonge mensen Aan het eind van het ochtendprogramma ontvingen promovendus Bart Macco (TUE) en onderzoeker Marko Sturm (DIFFER) uit handen van Hans van Eck, hoofdredacteur van het NEVAC blad, de NEVAC-prijs 2013 voor het beste wetenschappelijke en technische artikel. Beide artikelen zijn in het vorige nummer opgenomen. Tijdens de algemene ledenvergadering nam Erwin Kessels (TUE) afscheid als voorzitter en hij droeg het stokje over aan Sander Otte (TUD). Otte wil de komende tijd meer jonge mensen bij de vereniging betrekken. Het bestuur zoekt ook nog naar een student of promovendus die het bestuur van de NEVAC wil versterken. Erwin Kessels zal het komende jaar vicevoorzitter van de NEVAC zijn. Tijdens de lunchpauze presenteerden verschillende promovendi posters over hun onderzoek en een tiental bedrijven lieten zien wat ze in huis hebben op het gebied van vacuümtechniek. Vernieuwend onderzoek Tijdens het middagprogramma koos iets meer dan de helft van de aanwezigen voor drie lezingen met het accent op techniek. Jean-Luc Suchail (ESA) vertelde over vacuümkamers voor het testen van satellieten bij ESA. Andrea Cadoppi (SAES Getter S.p.A.) sprak over een nieuw ontwerp voor een ultrahoog vacuümpomp, NEX- Torr. En Eric Louis (DIFFER) besprak het proces van fundamenteel onderzoek aan de depositie van nanometers dikke lagen tot de toepassing hiervan voor het maken van optische onderdelen voor de nieuwste EUV-lithografiemachines. In de andere zaal lag het accent op wetenschappelijke ontwikkelingen. Tjerk Oosterkamp (UL) ontwikkelt niet-destructieve tastmicroscopen die biologische materialen afbeelden met behulp van magnetische velden van kernspins. Robert Spreeuw (UvA) besprak verschillende scenario s voor het opslaan en manipuleren van quantuminformatie met behulp van loodatomen zwevend boven een magnetische film en Rydbergtoestanden. Sander Otte liet tenslotte voorbeelden zien van het verplaatsen van enkele atomen over een oppervlak in ultrahoog vacuüm met behulp van de tip van een STM. Herman Dürr (SLAC National Accelerator Laboratory, VS) sloot in een gezamenlijke sessie de middag af met zijn zoektocht naar de grenzen van de snelheid van informatieoverdracht. De toekomst ligt volgens hem in micro-femtosecondelasers in harddisks en geheugenmaterialen die in femtoseconden kunnen schakelen. Met gepulste röntgenstralen van de Linac vrije-elektronenlaser in Stanford worden daarvoor nu materialen op zeer kleine lengte en tijdschalen onderzocht. Tijdens de afsluitende borrel ontving Yu Pan onder luid applaus de prijs voor de beste posterpresentatie, Optimizing the topological insulator Bismuth-Antimony- Tellurium-Selenium, a magneto-transport study, uit handen van Mark Golden. Dat was een mooie afsluiting van een zeer gevarieerde dag vol verhalen van vernieuwend onderzoek over alle technische en wetenschappelijke uithoeken van het vacuüm. 10 NEVAC BLAD 51 2 JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD

7 NEVAC-DAG 2013 De winnende posterpresentatie van Yu Pan. Jan de Boer. Het bestuur tijdens de ledenvergadering. V.l.n.r: Ad Ettema, Erwin Kessels, Jan van Kessel, Sander Otte. Voorzitter Sander Otte. Vice-voorzitter Erwin Kessels. Andrea Cadoppi. 12 NEVAC BLAD 51 2 Posters en bedrijfspresentaties. JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD Robert 51 Spreeuw. 2 13

8 ZINKOXIDE De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide Experimentele opstelling In dunne-film zonnecellen wordt zinkoxide gebruikt als toplaag, omdat dit materiaal tegelijk transparant en geleidend kan zijn. In dit werk zijn de elektrische eigenschappen van zinkoxide bepaald met een nieuwe optische methode. Op deze manier kregen we verbeterd inzicht in de elektrische geleiding van het zinkoxide en de relatie met de optische eigenschappen van het materiaal. Bovendien is het met dit model mogelijk de invloed van de twee belangrijkste verstrooiingsprocessen van vrije ladingen binnen het zinkoxide van elkaar te scheiden: de verstrooiing aan kristalgrenzen en de verstrooiing aan verontreinigingen. Bas van de Loo, Harm Knoops, Mikhail Ponomarev, Erwin Kessels, Adriana Creatore Faculteit Technische Natuurkunde, Plasma & Materials Processing groep, Technische Universiteit Eindhoven, P.O. Box 513, 5600 MB Eindhoven. Figuur 1 Links: Foto van de plasmareactor zoals in gebruik op de TU/e voor de chemische-dampdepositie van zinkoxide. Rechts: Een schematische weergave van deze reactor, bestaande uit een cascadeboog (Arc), waarin argon wordt geïoniseerd dat vervolgens onder hoge druk expandeert in de vacuümkamer. In het plasma worden via twee ringen de precursoren zuurstof, diëthylzink (DEZ) en trimethylaluminium (TMA) geïnjecteerd. Zinkoxide (ZnO) is een halfgeleider met een relatief grote bandgap van ongeveer 3,4 ev, wat het materiaal transparant maakt voor het zichtbare licht. Hoewel ZnO intrinsiek al vrije ladingen bevat, kan de elektrische geleiding van ZnO sterk worden vergroot door het doteren met bijvoorbeeld aluminiumatomen. Dit zogenoemde aluminium-gedoteerd zinkoxide combineert dus een hoge transparantie in het zichtbare gebied met een hoge elektrische geleiding. Een van de toepassingen van gedoteerd ZnO is als toplaag in zonnecellen. Deze toplaag, vaak tussen de 80 en 400 nanometer dik, dient het inkomend licht door te laten naar de absorberende laag van de zonnecel. De functie van de ZnO laag zelf is het geleiden van de in de cel opgewekte stroom. Enkele typen zonnecellen die gebruikmaken van ZnO zijn nieuwe succesvolle concepten zoals de siliciumheterojunctiezonnecel, maar ook dunnefilm zonnecellen zoals CIGS, en a-si:h [1,2]. In dit werk zijn zowel aluminium-gedoteerde als ongedoteerde (intrinsieke) ZnO films vervaardigd door chemisch opdampen (engels: chemical vapor deposition, CVD) (zie kader). In dit proces reageren gassen tot een dunne, polykristallijne film op een substraat. Uniek aan het onderzoek op de Technische Universiteit Eindhoven is dat het opdampen geschiedt met behulp van een expanderend thermisch plasma (ETP), een techniek die inmiddels ook op industriële schaal wordt gebruikt voor de depositie van ZnO. Enkele belangrijke voordelen van het gebruik van het ETP voor de grootschalige productie van zonnecellen zijn dat door de reactiviteit van het plasma de depositietemperatuur laag gehouden kan worden (< 200 C) en dat de depositiesnelheid relatief hoog is. Bovendien krijgt het zinkoxide dat op deze manier aangroeit van nature een ruw oppervlak, wat gunstig is voor het inkoppelen van licht in zonnecellen [3]. Om het zinkoxide verder te kunnen verbeteren en met zonnecellen een hoger rendement te behalen, is diepgaand inzicht noodzakelijk in de fysische processen die de geleiding en transparantie bepalen. De transparantie van het zinkoxide kan in het infrarode gebied worden beperkt door reflectie en absorptie van licht door vrije ladingen in het zinkoxide. Juist door naar de mate van reflectie en absorptie te kijken, wordt inzicht verkregen in de geleidingseigenschappen van het zinkoxide. Het is bekend dat de geleiding van zinkoxidefilms met name wordt gelimiteerd door verstrooiing van vrije ladingen aan de kristalgrenzen en, binnen de kristallen, door verstrooiing van vrije ladingen aan verontreinigingen, zoals aangebracht door dotering [4]. In dit werk wordt daarom een nieuwe optische methode gepresenteerd, die de twee belangrijkste eigenschappen van ZnO verbindt: de geleiding en de transparantie. Bovendien wordt de bijdrage van de twee dominante verstrooiingsprocessen van elkaar gescheiden door deze optische methode te combineren met gelijkstroommetingen. De depositie van zowel gedoteerd als intrinsiek ZnO vindt plaats in een plasmareactor, zoals geïllustreerd in figuur 1. Het plasma wordt opgewekt door in een cascadeboog (engels: cascaded arc) argongas te ioniseren via een gelijkstroomontlading tussen drie kathodepunten en een anode plaat. Dit argonplasma bevindt zich onder hoge druk (365 mbar) in de cascadeboog en expandeert in een vacuümkamer (2 mbar). In dit geëxpandeerde plasma worden vervolgens via twee injectieringen de precursormoleculen zuurstof, diëthylzink (DEZ, (C 2 H 5 ) 2 Zn) en in geval van aluminium-gedoteerd ZnO ook trimethylaluminium (TMA, (CH 3 ) 3 Al) toegevoegd. De precursormoleculen worden geïoniseerd via uitwisseling van lading met de argonionen [5], alvorens deze neerslaan op een substraat (kristallijn silicium of glas), wat op een constante temperatuur van 200 o C gehouden wordt. De substraten worden via een afzonderlijke vacuümkamer geladen om het vacuüm in de reactor niet tijdelijk te hoeven opheffen. De gebruikte procescondities, zoals eerder in onze groep gevonden, geven een hoge kwaliteit zinkoxide [6]. De druk in de reactor tijdens depositie blijkt in sterke mate de kwaliteit en de groei van het zinkoxide te beïnvloeden [7]. Om een relatief lage druk van 2,0 mbar tijdens depositie te behouden, zijn drie vacuümpompen in serie geplaatst; twee rootspompen met een capaciteit van respectievelijk 2700 m 3 /h en 500 m 3 /h, en een draaischuifpomp (10 m 3 /h). Door de grootte van de opening van de reactor naar de pompen te controleren met een verstelbare klep, kan de druk in de reactor tijdens depositie worden bijgesteld tussen de 0,20 en 2,50 mbar. Tussen deposities door en in rust wordt de reactor afgepompt door een moleculaire turbopomp tot een druk van ~1, mbar. De druk in de reactor wordt gemeten door zowel een Pirani-manometer als een (gas-onafhankelijke) capaciteitsmanometer. Optisch model van zinkoxide De transmissie van gedoteerde en intrinsieke zinkoxidefilms op glas is gemeten met een zogenoemde integrerende-bolspectrometer. In het resulterende transmissiespectrum (zie figuur 2) van zinkoxide zijn drie regio s te onderscheiden: 1. Een absorberende regio voor fotonen met een energie groter dan de bandgap-energie (de zogenoemde interband-absorptie). 2. Een nagenoeg transparante regio, waarin de maximale transparantie voornamelijk wordt beperkt door reflectie aan het oppervlak en de grens- 14 NEVAC BLAD 51 2 JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD

9 ZINKOXIDE Figuur 2 De transmissie van zowel intrinsiek als aluminium-gedoteerd ZnO, zoals gemeten met behulp van een integrerende-bolspectrometer. De transmissie van de ZnO films is ook gesimuleerd met modellen gebaseerd op spectroscopische ellipsometrie en Fourier-getransformeerde reflectie-infraroodspectroscopie. vlakken (Fresnelreflectie). 3. Een regio in het infrarode gebied, waar de transmissie wordt beperkt door absorptie en reflectie door vrije ladingen in het materiaal. Deze absorptie wordt versterkt door dotering met bijvoorbeeld aluminium (de intraband-absorptie). De relatie tussen de optische meting en de elektrische eigenschappen Om de informatie over de vrije ladingen in het ZnO te verkrijgen en tevens de transmissie van zinkoxide te kunnen modelleren, is allereerst gebruikgemaakt van de optische meettechnieken spectroscopische ellipsometrie (SE), (zie kader), en (reflectie) Fourier-getransformeerde infraroodspectroscopie (FTIR). Met behulp van deze gevoelige technieken, die beide de reflectie van licht door het ZnO meten, kan behalve de dikte, de ruwheid en de brekingsindex, ook de diëlektrische functie van het zinkoxide achterhaald worden. Deze diëlektrische functie bevat informatie over zowel de interband-absorptie als over de intrabandabsorptie van vrije ladingen. De bijdrage van de vrije ladingen aan de diëlektrische functie van zinkoxide is gemodelleerd met een Drude-model [8,9]. Dit klassieke model geeft het verband tussen de diëlektrische functie en de dichtheid van de vrije ladingen n en de elektrische mobiliteit µ van deze ladingen. Het is goed te realiseren dat de mobiliteit die verkregen wordt met het optische model, fundamenteel anders is dan de mobiliteit van de ladingen zoals gemeten door elektrische gelijkstroommetingen (bijvoorbeeld Hall-metingen). Het Drude-model gaat uit van vrije, onafhankelijk bewegende elektronen, die een constante kans op verstrooiing ondervinden. Echter, ZnO is een polykristallijn materiaal, zoals ook schematisch te zien is in figuur 3b. Op de grens tussen de verschillende kristallen bevindt zich vaak ingevangen elektrische lading, waaraan de geleidende elektronen kunnen worden verstrooid. Deze verstrooiing verlaagt de elektrische mobiliteit zoals deze wordt gemeten met gelijkstroommetingen en deze verstrooiing vindt ook plaats bij het geleiden van ladingen uit zonnecellen. In optische metingen daarentegen, ondervinden veel elektronen géén verstrooiing aan de kristalgrenzen, omdat de afstand die ze afleggen tijdens hun interactie met licht gemiddeld veel korter is dan de grootte van de kristallen. Dit zorgt ervoor dat de elektronmobiliteit, verkregen uit optische metingen, hoger is dan de effectieve (gelijkstroom) mobiliteit, en dat de bijdrage van verstrooiing aan kristalgrenzen aan de optische mobiliteit mag worden verwaarloosd [10]. Uit het verschil tussen de optische en gelijkstroommobiliteitswaarden kan de kwaliteit van de kristalgrenzen worden bepaald. Op analoge wijze als bij verstrooiing aan de kristalgrenzen, kunnen de elektronen tijdens hun interactie met licht verstrooid worden door defecten zoals geïoniseerde ionen (figuur 3c). Wanneer elektronen een interactie hebben met licht, is hun interactielengte voor licht met een lange golflengte langer dan voor licht met een korte golflengte. Uit metingen aan gedoteerd zinkoxide blijkt dat door dit verschil in interactielengte de verstrooiing door defecten tijdens een optische meting afneemt wanneer golflengten korter dan ~1250 nm worden gebruikt. Voor intrinsiek ZnO verschuift deze overgang verder naar het infrarood (langere golflengten), omdat dit materiaal een lagere ladingdichtheid heeft en de gemiddelde afstand tussen de ionen dus groter is. Om het effect van de verstrooiing aan de ionen en andere defecten in ZnO accuraat mee te nemen in de optische mobiliteit is het Drude-model aangepast en de mobiliteit frequentieafhankelijk gemaakt, zoals eerder is gedaan door Ruske et al. [11]. Op deze manier wordt ervoor gezorgd dat de mobiliteit zoals verkregen uit optische metingen, over het gehele spectrum, altijd de verstrooiingen aan defecten meeneemt. Dit aangepaste Drude-model blijkt niet alleen geschikt te zijn voor het verkrijgen van adequate elektrische informatie, zoals straks aan bod komt; het blijkt ook geschikt om de transmissie van (gedoteerd) ZnO in het infrarode gebied te modelleren, zoals te zien is in figuur 2. Figuur 3 A: Een dwarsdoorsnede van ZnO, maal vergroot door een rasterelektronenmicroscoop. B: ZnO bestaat uit verschillende kristallen. Aan de randen van deze kristallen kunnen elektronen worden verstrooid, wat uiteindelijk mede de weerstand van het materiaal bepaalt in het geval van gelijkstroommetingen. C: Bij optische metingen worden elektronen, afhankelijk van de golflengte van het licht, verstrooid aan geïoniseerde aluminiumatomen. Elektrische eigenschappen van zinkoxide Met behulp van het optische model, zoals hierboven beschreven, is eerst de (gemiddelde) dichtheid van de vrije elektronen in het zinkoxide bepaald, voor zowel intrinsiek als gedoteerd ZnO. Bovendien is naar verschillende laagdikten gekeken, aangezien de kristallen zich ontwikkelen (zie figuur 3b). Zoals te zien in figuur 4 komen de resultaten van het optische model goed overeen met de resultaten van de gelijkstroommetingen. Het is duidelijk dat door het doteren met aluminium (1,4 ± 0,1 at. %, [6]), de dichtheid van de vrije elektronen met meer dan een orde van grootte kan worden vergroot van 1, cm 3 naar 8,0 (± 0,4) cm 3. Bovendien is de dichtheid van actieve dotering constant voor alle laagdikten van aluminium-gedoteerd ZnO. In de elektronmobiliteit komt het verschil tussen de twee meettechnieken, zoals verwacht, wel tot uiting (zie figuur 4). Met name voor lage filmdikten, (< 200 nm voor intrinsiek, < 450 nm voor gedoteerd ZnO), geeft de optische meting hogere mobiliteiten. Dit komt overeen met het geschetste beeld in figuur 3b, waarbij verstrooiing van de elektronen aan de kristalgrenzen optisch niet wordt gemeten, terwijl deze wel degelijk plaatsvindt bij gelijkstroommetingen. Voor toenemende filmdikten ontwikkelen de kristallen Spectroscopische ellipsometrie Tijdens spectroscopische ellipsometrie wordt het verschil in polarisatie van licht gemeten als een functie van de frequentie w van het licht, vóór en na reflectie op het sample. Hieruit kan de fasedraaiing (D) en amplitudeverhouding (tan(y)) worden gehaald. Dit gebeurt voor verschillende hoeken van reflectie θ, om een hogere nauwkeurigheid te halen. Aangezien de reflectie afhangt van de diëlektrische eigenschappen van het materiaal, kan op deze manier de (complexe) diëlektrische functie e van het materiaal worden achterhaald. Deze diëlektrische functie wordt in het infrarode gebied beschreven met een Drude-model: 2 ω ε = p Drude ω + ωω ( ω ), 2 i waarin w p de plasmafrequentie voorstelt, die wordt bepaald door de dichtheid van de vrije ladingen n, de elektronlading e, de permittiviteit van vacuüm e 0, en de effectieve massa van zinkoxide m * : 2 2 e n ωp = ε m. * De term w t wordt de demping genoemd en is gerelateerd aan de elektronmobiliteit. De dempingsterm is afhankelijk van de frequentie en voor die term is een semi empirische relatie van Ruske et al. [11] gebruikt. Uit de frequentieafhankelijke dempingsterm kan vervolgens de (optische) elektronmobiliteit worden gehaald: e lim( ω ( ω)) =. τ * ω 0 m µ 0 τ opt 16 NEVAC BLAD 51 2 JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD

10 ZINKOXIDE NEW CATALOG AVAILABLE NOW with many new products Worldwide Leader in Vacuum Valve Technology Figuur 4 Met behulp van optische en gelijkstroommetingen zijn van zowel intrinsiek als aluminium-gedoteerd ZnO de gemiddelde ladingdichtheid (links) en de optische en gelijkstroom-elektronmobiliteit (rechts) als functie van de ZnO filmdikte bepaald. Request your copy today and have a look at our wide range of vacuum valves zich, de kristallen worden groter en de kristalgrensverstrooiing neemt af. Daardoor neemt de effectieve mobiliteit toe. Het is interessant dat de optisch gemeten mobiliteit van het gedoteerd ZnO juist gelijk blijft: μ = 18 ± 2 cm 2 V 1 s 1. Tot een filmdikte van < 450 nm is de verstrooiing van de kristalgrenzen dus effectief van belang. Het is aannemelijk dat voor dikkere films de kristalgrensverstrooiing nog wel plaatsvindt, maar dat de invloed hiervan verwaarloosbaar is ten opzichte van de invloed van andere verstrooiingsmechanismen, zoals verstrooiing aan geïoniseerde verontreinigingen. De mobiliteit van elektronen in intrinsiek ZnO is aanzienlijk hoger (28-46 cm 2 V 1 s 1 ) dan de mobiliteit in gedoteerd ZnO, doordat er geen geïoniseerde aluminiumdefecten in het ZnO rooster aanwezig zijn. De mobiliteit binnen de kristalgrenzen van intrinsiek ZnO is in tegenstelling tot gedoteerd ZnO niet constant, wat veroorzaakt kan worden door de aanwezigheid van defecten. De soortelijke weerstand, ρ, wordt voor ZnO gegeven door ρ = (enμ) 1. Door de enorme toename van de vrije ladingen, n, ten opzichte van ongedoteerd ZnO, is de soortelijke weerstand afgenomen van ongeveer naar Ωcm voor aluminium gedoteerd ZnO van 500 nm dikte. Daardoor zullen bij gelijke laagdikten de Ohmse verliezen in de zonnecel afnemen en de ladingen beter worden weggeleid. De prijs die hiervoor betaald wordt, is de afname in transmissie in het infrarode gebied. Conclusie In dit werk is een optische meettechniek uiteengezet om op een adequate wijze de optische elektronmobiliteit van de ladingen in aluminium-gedoteerd en van ongedoteerd ZnO (dus met lage ladingdichtheid) te verkrijgen. Uit dit optische model kon tevens de ladingdichtheid, de dikte, ruwheid en transmissie van het ZnO worden bepaald. Het optische model is vervolgens toegepast op ZnO films van verschillende dikten, om de mechanismen achter de elektrische geleiding te onderzoeken. Hoewel voor aluminium-gedoteerd ZnO de gemiddelde ladingdichtheid constant blijft voor alle dikten, neemt de effectieve mobiliteit toe. Door toepassing van het optische model in combinatie met gelijkstroommetingen is de bijdrage van de kristalgrensverstrooiing aan de effectieve elektronmobiliteit onderzocht. Het kon worden aangetoond dat de elektronmobiliteit binnen de kristalgrenzen van het gedoteerd ZnO constant blijft, en dat de verstrooiing van vrije elektronen aan de kristalgrenzen effectief een rol speelt tot een filmdikte van 450 nm. Vragen? Mail naar b.w.h.v.d.loo@tue.nl Referenties 1 M.V. Ponomarev, K. Sharma, M.A. Verheijen, M.C.M. van de Sanden, and M. Creatore, Journal of Applied Physics 111, (2012). 2 R. Groenen, J. Löffler, J.L. Linden, R.E.I. Schropp, and M.C.M. van de Sanden, Thin Solid Films 492, 298 (2005). 3 S. Fay, L. Feitknecht, R. Schluchter, U. Kroll, E. Vallatsauvain, and A. Shah, Solar Energy Materials and Solar Cells 90, 2960 (2006). 4 K. Ellmer and R. Mientus, Thin Solid Films 516, 4620 (2008). 5 M.F.A.M. Van Hest, J.R. Haartsen, M.H.M. Van Weert, D.C. Schram, and M.C.M. Van De Sanden, Plasma Sources Science and Technology 12, 539 (2003). 6 M.V. Ponomarev, M.A. Verheijen, W. Keuning, M.C.M. van de Sanden, and M. Creatore, Journal of Applied Physics 112, (2012). 7 I. Volintiru, M. Creatore, B.J. Kniknie, C.I.M.A. Spee, and M.C.M. Van De Sanden, Journal of Applied Physics 102, (2007). 8 I. Volintiru, M. Creatore, and M.C.M. Van De Sanden, Journal of Applied Physics 103, (2008). 9 J. Steinhauser, S. Fay, N. Oliveira, E. Vallat- Sauvain, and C. Ballif, Applied Physics Letters 90, (2007). 10 T. Yamada, H. Makino, N. Yamamoto, and T. Yamamoto, Journal of Applied Physics 107, (2010). 11 F. Ruske, A. Pflug, V. Sittinger, B. Szyszka, D. Greiner, and B. Rech, Thin Solid Films 518, 1289 (2009). JULI 2013 NEVAC BLAD

11 NEVAC-PRIJS 2014 Aart Kleijn gekozen tot Fellow van de American Vacuum Society Win jij ook 1000 euro? Prof.dr Aart W. Kleijn, bestuursvoorzitter van de NEVAC van 1991 tot 1994, is gekozen tot Fellow van de AVS (American Vacuum Society). De AVS Fellows van 2013 zullen gehuldigd worden tijdens de AVS Awards Ceremonie op woensdag 30 oktober tijdens het zestigste jaarlijkse AVS International Symposium and Exhibition in Long Beach, Californië. Meer over de AVS Fellow-onderscheiding is te vinden op: about-awards/fellow-of-the-society.aspx foto monica schokkenbroek Bart Macco (links) en Marko Sturm (tweede van rechts) kregen tijdens de NEVAC-dag op 23 april in Amsterdam de NEVAC-prijs voor de beste wetenschappelijke en technische artikelen die ze dit jaar instuurden. Ben jij de student, promovendus, of technicus die volgend jaar met een cheque op de foto staat met hoofdredacteur Hans van Eck (tweede van links) en vice-voorzitter Erwin Kessels (rechts)? Deel je onderzoek en je kennis op het gebied van vacuümtechniek in een helder geschreven technisch of wetenschappelijk artikel van 2000 woorden. De lezers van het NEVAC blad hebben een technische, fysische of chemische achtergrond en aan jou de taak om voor dit brede publiek een begrijpelijk verhaal te schrijven. Stuur het uiterlijk 15 januari 2014 naar: Ken je iemand die het NEVAC blad niet leest en wel een toepasselijk artikel kan schrijven, wijs die persoon dan op de mogelijkheid om deel te nemen. Bijdragen in het Engels van in Nederland werkende niet-nederlandstaligen zijn ook welkom. Uitgebreide richtlijnen voor auteurs staan op: 20 NEVAC BLAD 51 2 JULI 2013 JULI 2013 NEVAC BLAD

De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide

De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide In dunne-film zonnecellen wordt zinkoxide gebruikt als toplaag, omdat dit materiaal tegelijk transparant en geleidend

Nadere informatie

Published in: Nevac Blad. Gepubliceerd: 01/01/2013. Document Version Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record. Link to publication

Published in: Nevac Blad. Gepubliceerd: 01/01/2013. Document Version Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record. Link to publication De relatie tussen de elektrische en optische eigenschappen van plasma-gedeponeerd zinkoxide van de Loo, B.W.H.; Knoops, H.C.M.; Ponomarev, M.; Kessels, W.M.M.; Creatore, M. Published in: Nevac Blad Gepubliceerd:

Nadere informatie

UHV transport van multilaagspiegels M. Driessen en T. Tsarfati FOM-Instituut voor Plasma Fysica Rijnhuizen, Nieuwegein, Nederland

UHV transport van multilaagspiegels M. Driessen en T. Tsarfati FOM-Instituut voor Plasma Fysica Rijnhuizen, Nieuwegein, Nederland UHV transport van multilaagspiegels M. Driessen en T. Tsarfati FOM-Instituut voor Plasma Fysica Rijnhuizen, Nieuwegein, Nederland Op het FOM Instituut voor Plasmafysica Rijnhuizen is een UHV transportsysteem

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/35972 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Wang, Qiang Title: Photon detection at subwavelength scales Issue Date: 2015-10-27

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/32852 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Kautz, Jaap Title: Low-energy electron microscopy on two-dimensional systems :

Nadere informatie

Depositie van polykristallijn silicium voor dunne-film zonnecellen

Depositie van polykristallijn silicium voor dunne-film zonnecellen Depositie van polykristallijn silicium voor dunne-film zonnecellen In dit artikel beschrijven we de succesvolle depositie door middel van een expanderend thermisch plasma (ETP) van polykristallijn silicium

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/28966 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Heeres, Erwin Title: Manipulating carbon nanotubes towards the application as novel

Nadere informatie

Light trapping in thin-film solar cells using dielectric and metallic nanostructures M. van Lare

Light trapping in thin-film solar cells using dielectric and metallic nanostructures M. van Lare Light trapping in thin-film solar cells using dielectric and metallic nanostructures M. van Lare Photovoltaica is een duurzame en schone bron van energie en de zon levert meer dan genoeg energie om photovoltaica

Nadere informatie

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Woensdag 10 mei 2000 13.30 16.00 uur Vraagstuk MV- 00-1 25 punten a) Maak een schets van een Bayard-Alpert ionisatiemanometer. Benoem de verschillende elektroden

Nadere informatie

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1 Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1 Opgave 1 Botsend blokje (5p) Een blok met een massa van 10 kg glijdt over een glad oppervlak. Hoek D botst tegen een klein vastzittend blokje S

Nadere informatie

Samenvatting nanokristallen gedoteerde spectroscopie

Samenvatting nanokristallen gedoteerde spectroscopie Samenvatting Dit proefschrift behandelt de eigenschappen van een speciale klasse van halfgeleiders (halfgeleiders zijn materialen die veel slechter geleiden dan een metaal, maar nog altijd veel beter dan

Nadere informatie

Vraagstuk 1 (10 eenheden) In het algemeen zal een ferro-magnetisch lichaam zich opsplitsen in een aantal magnetische domeinen.

Vraagstuk 1 (10 eenheden) In het algemeen zal een ferro-magnetisch lichaam zich opsplitsen in een aantal magnetische domeinen. Tentamen vragen DEEL B Materiaalkunde dec. 1999 Vraagstuk 1 (10 eenheden) In het algemeen zal een ferro-magnetisch lichaam zich opsplitsen in een aantal magnetische domeinen. a). Wanneer treedt deze toestand

Nadere informatie

Tentamen Optica. 20 februari Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door.

Tentamen Optica. 20 februari Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door. Tentamen Optica 20 februari 2007 Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door. Opgave 1 We beschouwen de breking van geluid aan een

Nadere informatie

Chemische reinheid van producten. Freek Molkenboer

Chemische reinheid van producten. Freek Molkenboer Chemische reinheid van producten Freek Molkenboer Inhoudsopgave Wat is chemische reinheid, definitie en voorbeelden van werkgebieden waar chemische reinheid essentieel is voor het goed functioneren van

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/44732 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Torren, Alexander J.H. van der Title: Growing oxide thin films in a low-energy

Nadere informatie

io ATerinzagelegging 7906913

io ATerinzagelegging 7906913 Octrooiraad io ATerinzagelegging 7906913 Nederland @ NL @ fj) @ @ Werkwijze en inrichting voor het tot stand brengen van een ionenstroom. Int.CI 3.: H01J37/30, H01L21/425. Aanvrager: Nederlandse Centrale

Nadere informatie

Samenvatting Vrij vertaald luidt de titel van dit proefschrift: "Ladingstransport in dunne- lm transistoren gebaseerd op geordende organische halfgeleiders". Alvorens in te gaan op de specieke resultaten

Nadere informatie

GridPix: Development and Characterisation of a Gaseous Tracking Detector W.J.C. Koppert

GridPix: Development and Characterisation of a Gaseous Tracking Detector W.J.C. Koppert GridPix: Development and Characterisation of a Gaseous Tracking Detector W.J.C. Koppert Samenvatting Deeltjes Detectie in Hoge Energie Fysica De positie waar de botsing heeft plaatsgevonden in een versneller

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/20843 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Schramm, Sebastian Markus Title: Imaging with aberration-corrected low energy

Nadere informatie

Samenvatting voor de leek

Samenvatting voor de leek Samenvatting voor de leek Niet-vluchtig geheugen (NVG), computergeheugen dat informatie bewaart zelfs als er geen spanning op de chip staat, wordt steeds belangrijker in elektronische apparatuur. De meest

Nadere informatie

Samenvatting Het belang van elektronen-geleiding in vaste stoffen zal iedereen onderkennen die iets afweet van elektriciteit. Elektriciteit voorziet e

Samenvatting Het belang van elektronen-geleiding in vaste stoffen zal iedereen onderkennen die iets afweet van elektriciteit. Elektriciteit voorziet e Samenvatting Het belang van elektronen-geleiding in vaste stoffen zal iedereen onderkennen die iets afweet van elektriciteit. Elektriciteit voorziet een groot deel van de energie behoefte in het dagelijks

Nadere informatie

NEVAC Examen Middelbare Vacuümtechniek Maandag 16 april 2007, 14:00-16:30 uur

NEVAC Examen Middelbare Vacuümtechniek Maandag 16 april 2007, 14:00-16:30 uur NEVAC Examen Middelbare Vacuümtechniek Maandag 16 april 2007, 14:00-16:30 uur Dit examen bestaat uit 3 vraagstukken en 6 pagina s Vraagstuk 1 (MV-07-1) (21 ptn) In het Otto von Guericke Museum te Maagdenburg

Nadere informatie

Spin-afhankelijk transport over anti-fase grenzen in magnetiet films

Spin-afhankelijk transport over anti-fase grenzen in magnetiet films Samenvatting Spin-afhankelijk transport over anti-fase grenzen in magnetiet films Introductie Waarom zijn dunne films van magnetiet (Fe 3 O 4 ) interessant? Dit is omdat magnetiet magnetisch en geleidend

Nadere informatie

Medische Toepassingen van pixel detectors. Jan Visser

Medische Toepassingen van pixel detectors. Jan Visser Medische Toepassingen van pixel detectors Courtesy ATLAS collaboration Jan Visser Viva Fysica, Amsterdam January 2015 Courtesy Linda B. Glaser Foto s maken in Hoge Energie Fysica Vertex resolutie ~ 15

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/31602 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Cuylle, Steven Hendrik Title: Hydrocarbons in interstellar ice analogues : UV-vis

Nadere informatie

Langere vraag over de theorie

Langere vraag over de theorie Langere vraag over de theorie a) Bereken de potentiaal van een uniform geladen ring met straal R voor een punt dat gelegen is op een afstand x van het centrum van de ring op de as loodrecht op het vlak

Nadere informatie

Exact Periode 5. Dictaat Licht

Exact Periode 5. Dictaat Licht Exact Periode 5 Dictaat Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische

Nadere informatie

NEVAC examen Vacuümtechniek Maandag 19 april 2010, 14:00-16:30 uur

NEVAC examen Vacuümtechniek Maandag 19 april 2010, 14:00-16:30 uur NEVAC examen Vacuümtechniek Maandag 9 april 200, 4:00-6:30 uur Dit examen bestaat uit 3 vraagstukken en 5 pagina s Vraagstuk (VT-0-) (35 punten) In onderstaande figuur is een hoogvacuümsysteem geschetst,

Nadere informatie

Topologische materialen geven nieuwe draai aan elektronica

Topologische materialen geven nieuwe draai aan elektronica Topologische materialen geven nieuwe draai aan elektronica Topologische isolatoren zijn materialen die zowel eigenschappen van geleiders als van isolatoren bezitten. Doordat de elektronenbanden in deze

Nadere informatie

Samenvatting. Samenvatting

Samenvatting. Samenvatting Samenvatting De wereldpopulatie verbruikt steeds meer energie. Momenteel wordt deze energie vooral geleverd door fossiele brandstoffen. Een groot nadeel van fossiele brandstoffen is dat hun aanwezigheid

Nadere informatie

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht Exact Periode 5 Niveau 3 Dictaat Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is

Nadere informatie

Coaxial Plasmonic Metamaterials for Visible Light M.A. van de Haar

Coaxial Plasmonic Metamaterials for Visible Light M.A. van de Haar Coaxial Plasmonic Metamaterials for Visible Light M.A. van de Haar Samenvatting Optische metamaterialen zijn kunstmatige materialen opgebouwd uit elementen die typisch kleiner zijn dan de golflengte van

Nadere informatie

Cover Page. Author: Voltan, Stefano Title: Inducing spin triplet superconductivity in a ferromagnet Issue Date:

Cover Page. Author: Voltan, Stefano Title: Inducing spin triplet superconductivity in a ferromagnet Issue Date: Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/43299 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Voltan, Stefano Title: Inducing spin triplet superconductivity in a ferromagnet

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/20093 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Guédon, Constant Marcel Title: Molecular charge transport : relating orbital structures

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Cover Page. The handle  holds various files of this Leiden University dissertation Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/24306 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Verhagen, T.G.A. Title: Magnetism and magnetization dynamics in thin film ferromagnets

Nadere informatie

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 11 april 2003, 14:00-16:30 uur. Vraagstuk 1 (MV-03-1) (15 punten)

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 11 april 2003, 14:00-16:30 uur. Vraagstuk 1 (MV-03-1) (15 punten) NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 11 april 2003, 14:00-16:30 uur Dit examen bestaat uit 4 vraagstukken en 5 pagina s Vraagstuk 1 (MV-03-1) (15 punten) Uitstoken en lekkage a) Na enige uren

Nadere informatie

Pompsnelheid kryopomp is 1500 l/s. Geleidingsvermogen klep V 1 is 750 l/s. Pompsnelheid rotatiepomp is 25 m 3 /h.

Pompsnelheid kryopomp is 1500 l/s. Geleidingsvermogen klep V 1 is 750 l/s. Pompsnelheid rotatiepomp is 25 m 3 /h. NEVAC Examen Elementaire Vacuümtechniek Vrijdag 8 april 2005, 14:00-16:30 uur Dit examen bestaat uit 4 vraagstukken en 6 pagina s Vraagstuk 1 (EV-05-1) (25 punten) Systeem A Systeem B Systeem A: Systeem

Nadere informatie

Na(3s) Na(3p) He(1s 2 )+hν(58 nm) + Na +

Na(3s) Na(3p) He(1s 2 )+hν(58 nm) + Na + In dit proefschrift worden experimenten beschreven waarbij ionen of atomen met een bepaalde snelheid op een ensemble van doelwitatomen worden gericht. Wanneer twee deeltjes elkaar voldoende genaderd hebben,

Nadere informatie

Integrated Raman and electron microscopy. Correlative chemical specificity and nanoscale resolution. Frank Timmermans

Integrated Raman and electron microscopy. Correlative chemical specificity and nanoscale resolution. Frank Timmermans Integrated Raman and electron microscopy Correlative chemical specificity and nanoscale resolution Frank Timmermans Paranymphs André Timmermans Agustin Enciso Martinez Introductie Remainder of this presentation

Nadere informatie

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur).

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). 2.1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische golf. Andere voorbeelden

Nadere informatie

The Color of X-rays. Spectral Computed Tomography Using Energy Sensitive Pixel Detectors E.J. Schioppa

The Color of X-rays. Spectral Computed Tomography Using Energy Sensitive Pixel Detectors E.J. Schioppa The Color of X-rays. Spectral Computed Tomography Using Energy Sensitive Pixel Detectors E.J. Schioppa Samenvatting Het netvlies van het oog is niet gevoelig voor deze straling: het oog dat vlak voor het

Nadere informatie

samenvatting interactie ioniserende straling materie

samenvatting interactie ioniserende straling materie samenvatting interactie ioniserende straling materie Sytze Brandenburg sb/radsaf2005/1 ioniserende straling geladen deeltjes α-deeltjes electronen en positronen electromagnetische straling Röntgenstaling

Nadere informatie

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2014 theorietoets deel 1

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2014 theorietoets deel 1 Eindronde Natuurkunde Olympiade 2014 theorietoets deel 1 Opgave 1 Fata Morgana (3p) We hebben een planparallelle plaat met een brekingsindex n(z), die met de afstand z varieert. Zie ook de figuur. a. Toon

Nadere informatie

. Vermeld je naam op elke pagina.

. Vermeld je naam op elke pagina. Tentamen: Elektriciteit en Magnetisme Docent: J. F. J. van den Brand R. J. Wijngaarden Datum: 30 Mei 2006 Zaal: Q112/M143 Tijd: 15:15-18.00 uur. Vermeld je naam op elke pagina.. Vermeld je collegenummer..

Nadere informatie

Examen Middelbare Vacuümtechniek 1999

Examen Middelbare Vacuümtechniek 1999 Examen Middelbare Vacuümtechniek 1999 Vrijdag 23 april 1999, 13.30-16.00 uur Vraagstuk 1 (MV-99-1) (15 punten) a) Maak een schets van een warmtegeleidingsmanometer. b) Leg aan de hand van deze schets de

Nadere informatie

In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad hebben:

In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad hebben: Eindtoets 3DEX1: Fysica van nieuwe energie 21-1- 2014 van 9:00-12:00 Roger Jaspers & Adriana Creatore In deze eindtoets willen we met jullie samenvatten waar we het in het afgelopen kwartiel over gehad

Nadere informatie

QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE. Naam: Klas: Datum:

QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE. Naam: Klas: Datum: FOTOSYNTHESE QUANTUMFYSICA FOTOSYNTHESE Naam: Klas: Datum: FOTOSYNTHESE FOTOSYNTHESE ANTENNECOMPLEXEN Ook in sommige biologische processen speelt quantummechanica een belangrijke rol. Een van die processen

Nadere informatie

Samenvatting. Samenvatting

Samenvatting. Samenvatting Samenvatting Een 'quantum dot' is een kristallijne strucuur waarvan de afmetingen in drie dimensies zijn beperkt, zodat de golffuncties van de elektronen opgesloten zijn in dit volume. De typische afmetingen

Nadere informatie

natuurkunde vwo 2017-II

natuurkunde vwo 2017-II Elektronen uit metaal stoken Lees onderstaand artikel. Edison Thomas Edison was één van de belangrijkste ontwikkelaars van de gloeilamp. Hij constateerde dat een verhitte gloeidraad niet alleen licht maar

Nadere informatie

Samenvatting EEN MID INFRAROOD ELLIPSOMETER

Samenvatting EEN MID INFRAROOD ELLIPSOMETER SAMENVATTING In het begin van de vorige eeuw werd het fenomeen supergeleiding ontdekt. Als bepaalde materialen worden afgekoeld tot onder een kritische temperatuur geleiden ze stroom zonder weerstand.

Nadere informatie

Figuur 1 Schematische opstelling van de STM

Figuur 1 Schematische opstelling van de STM Zdenko van Kesteren Scanning Tunneling Microscope Vorige keer bekeken we de Atomic Force Microscope (AFM). De krachtige kijker die een resolutie had in de orde van de grootte van een atoom. Een andere

Nadere informatie

Theory DutchBE (Belgium) De grote hadronen botsingsmachine (LHC) (10 punten)

Theory DutchBE (Belgium) De grote hadronen botsingsmachine (LHC) (10 punten) Q3-1 De grote hadronen botsingsmachine (LHC) (10 punten) Lees eerst de algemene instructies in de aparte envelop alvorens te starten met deze vraag. In deze opdracht wordt de fysica van de deeltjesversneller

Nadere informatie

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen 2.1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische golf. Andere voorbeelden

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle   holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/67104 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Jacobse, L. Title: Platinum electrochemistry through a magnifying glass Issue

Nadere informatie

Informatiebron Thema 2b. Zonnepanelen

Informatiebron Thema 2b. Zonnepanelen Auteur Energy College Laatst gewijzigd Licentie Webadres 16 November 2015 CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie http://maken.wikiwijs.nl/68732 Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet.

Nadere informatie

Het gezichtsvermogen is één van de meest krachtige zintuigen die we bezitten. Met onze ogen kunnen we, behoorlijk gevoelig, interacties waarnemen

Het gezichtsvermogen is één van de meest krachtige zintuigen die we bezitten. Met onze ogen kunnen we, behoorlijk gevoelig, interacties waarnemen Samenvatting Het gezichtsvermogen is één van de meest krachtige zintuigen die we bezitten. Met onze ogen kunnen we, behoorlijk gevoelig, interacties waarnemen tussen materie en electro-magnetische golven.

Nadere informatie

Opgave 1. Voor de grootte van de magnetische veldsterkte in de spoel geldt: = l

Opgave 1. Voor de grootte van de magnetische veldsterkte in de spoel geldt: = l Opgave 1 Een kompasnaald staat horizontaal opgesteld en geeft de richting aan van de horizontale r component Bh van de magnetische veldsterkte van het aardmagnetische veld. Een spoel wordt r evenwijdig

Nadere informatie

1. Langere vraag over de theorie

1. Langere vraag over de theorie 1. Langere vraag over de theorie a) Bereken, vertrekkend van de definitie van capaciteit, de capaciteit van een condensator die bestaat uit twee evenwijdige vlakke platen waarbij de afstand tussen de platen

Nadere informatie

De snelheid van de auto neemt eerst toe en wordt na zekere tijd constant. Bereken de snelheid die de auto dan heeft.

De snelheid van de auto neemt eerst toe en wordt na zekere tijd constant. Bereken de snelheid die de auto dan heeft. Opgave 1 Een auto Met een auto worden enkele proeven gedaan. De wrijvingskracht F w op de auto is daarbij gelijk aan de som van de rolwrijving F w,rol en de luchtwrijving F w,lucht. F w,rol heeft bij elke

Nadere informatie

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME TENTMEN ELEKTROMGNETISME 23 juni 2003, 14.00 17.00 uur Dit tentamen bestaat uit 4 opgaven. OPGVE 1 Gegeven is een zeer dunne draad B waarop zch een elektrische lading Q bevindt die homogeen over de lengte

Nadere informatie

Uitwerkingen Tentamen Optica

Uitwerkingen Tentamen Optica Uitwerkingen Tentamen Optica februari 006 De volgende uitwerkingen zijn mogelijke manieren van oplossen, maar niet noodzakelijk de enige. Opgave a) Voor geluidsgolven geldt net als voor lichtgolven n m

Nadere informatie

University of Groningen. Electron Holography of Nanoparticles Keimpema, Koenraad

University of Groningen. Electron Holography of Nanoparticles Keimpema, Koenraad University of Groningen Electron Holography of Nanoparticles Keimpema, Koenraad IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please

Nadere informatie

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS Op 4 juli 2012 presenteerde het ATLAS experiment een update van de actuele resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje. Dat gebeurde

Nadere informatie

Tentamen Optica. 19 februari 2008, 14:00 uur tot 17:00 uur

Tentamen Optica. 19 februari 2008, 14:00 uur tot 17:00 uur Tentamen Optica 19 februari 2008, 14:00 uur tot 17:00 uur Zet je naam en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 8 opgaven eerst eens door. De opgaven kunnen in willekeurige volgorde gemaakt

Nadere informatie

COMMISSIE OPLEIDINGEN

COMMISSIE OPLEIDINGEN NEDERLANDSE ACUÜMVERENIGING COMMISSIE OPLEIDINGEN NEVAC eamen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 6 april 2001 13.30 16.00 uur Vraagstuk 1 (MV- 2001-1) 15 punten Naam: Dit blad inleveren met de rest van

Nadere informatie

gaan. Er wordt hierbij veel warmte ontwikkeld die voor vervorming van de kristallen zorgt. Door deze vervorming wordt radiële dubbelbrekendheid in

gaan. Er wordt hierbij veel warmte ontwikkeld die voor vervorming van de kristallen zorgt. Door deze vervorming wordt radiële dubbelbrekendheid in Samenvatting Microscopen geven ons al eeuwen inzicht in biologische processen en maken het mogelijk om kleine structuren in vaste stoen te bekijken. Om nog kleinere structuren te kunnen bekijken zijn steeds

Nadere informatie

Hertentamen Optica,11 april 2016 : uitwerkingen

Hertentamen Optica,11 april 2016 : uitwerkingen Hertentamen Optica, april 206 : uitwerkingen. Vis in rechthoekig aquarium (a) De linker figuur toont de stralengang van water naar lucht. ( punt) (b) De breking van licht aan de grenslaag tussen medium

Nadere informatie

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte. 1 Materie en warmte Onderwerpen - Temperatuur en warmte. - Verschillende temperatuurschalen - Berekening hoeveelheid warmte t.o.v. bepaalde temperatuur. - Thermische geleidbaarheid van een stof. - Warmteweerstand

Nadere informatie

XXX INTERNATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE PADUA, ITALIË THEORIE-TOETS

XXX INTERNATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE PADUA, ITALIË THEORIE-TOETS XXX INTERNATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE PADUA, ITALIË THEORIE-TOETS 22 juli 1999 70 --- 13 de internationale olympiade Opgave 1. Absorptie van straling door een gas Een cilindervormig vat, met de as vertikaal,

Nadere informatie

Cover Page. The handle http://hdl.handle.net/1887/36998 holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle http://hdl.handle.net/1887/36998 holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/36998 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Dunnen, Angela den Title: Surface-structure dependencies in catalytic reactions

Nadere informatie

Woensdag 30 augustus, uur

Woensdag 30 augustus, uur EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1978 Woensdag 30 augustus, 9.30-12.30 uur NATUURKUNDE Zie ommezijde Deze opgaven zijn vastgesteld door de commissie bedoeld in artikel 24 van het Besluit

Nadere informatie

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2012 TOETS APRIL uur

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2012 TOETS APRIL uur TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2012 TOETS 1 26 APRIL 2012 10.30 12.30 uur 1. STOK IN WATER Een homogene stok met een dichtheid van 0,60 kg/dm 3 is draaibaar aan een onderwater gelegen steen bevestigd.

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle   holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/37091 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Devid, Edwin Johan Title: Exploring charge transport properties and functionality

Nadere informatie

Complementariteit van Micro-XRF en SEM-EDX in materiaalonderzoek. Jens Lenaerts

Complementariteit van Micro-XRF en SEM-EDX in materiaalonderzoek. Jens Lenaerts Complementariteit van Micro-XRF en SEM-EDX in materiaalonderzoek Jens Lenaerts Overzicht Specificaties Micro-XRF Specificaties SEM-EDX Vergelijkende studie van Micro-XRF vs. SEM-EDX Toepassingen in materiaalonderzoek

Nadere informatie

Langere vraag over de theorie

Langere vraag over de theorie Naam (in drukletters): Studentennummer: Langere vraag over de theorie (a) Bereken de elektrische potentiaal voor een uniform geladen ring en dit voor een punt dat ligt op de as die loodrecht staat op de

Nadere informatie

Visionair Scenario PV

Visionair Scenario PV Visionair Scenario PV Nanotechnologie &PV:een toekomstvisie Jean V. Manca Universiteit Hasselt-IMEC./IMOMEC jean.manca@uhasselt.be Heusden-Zolder, 11 mei 2012 De toekomst van zonnecellen De Tera-Watt uitdaging

Nadere informatie

Voor kleine correcties (in goede benadering) geldt:

Voor kleine correcties (in goede benadering) geldt: Antwoorden tentamen stralingsfysica 3D100 d.d. 25 juni 2010 (Antwoorden onder voorbehoud van typefouten) a) In de opstelling van Franck en Hertz worden elektronen versneld. Als de energie van een elektron

Nadere informatie

Uitwerkingen tentamen optica

Uitwerkingen tentamen optica Uitwerkingen tentamen optica april 00 Opgave a) (3pt) Voor de visibility, fringe contrast of zichtbaarheid geldt: waarbij zodat V = I max I min I max + I min, () I max = I A + I B + I A I B cos δ met cos

Nadere informatie

Samenvatting. Weerstand, magnetoweerstand en multilaagjes

Samenvatting. Weerstand, magnetoweerstand en multilaagjes Samenvatting In de wereld om ons heen manifesteert materie zich in voornamelijk drie toestands-fasen, te weten: de gasvormige, vloeibare en vaste fase. In de gasvormige fase zijn de deeltjes, waaruit het

Nadere informatie

NEVAC examen Vacuümtechniek Maandag 7 april 2008, 14:00-16:30 uur

NEVAC examen Vacuümtechniek Maandag 7 april 2008, 14:00-16:30 uur NEVAC examen Vacuümtechniek Maandag 7 april 2008, 14:00-16:30 uur Dit examen bestaat uit 4 vraagstukken en 5 pagina s Vraagstuk 1 (VT-08-1) (15 punten) Een vacuümvat wordt afgepompt met een eentraps draaischuifpomp

Nadere informatie

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle   holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/40283 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Hou, L. Title: Photothermal studies of single molecules and gold nanoparticles

Nadere informatie

EXAMEN HOGER ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1975

EXAMEN HOGER ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1975 2 H-11 EXAMEN HOGER ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWJS N 1975 Woensdag 27 augustus, 14.00-17.00 uur NATUURKUNDE Zie ommezijde Deze opgaven zijn vastgesteld door de commissie bedoeld in artikel 24 van het Besluit

Nadere informatie

Samenvatting voor de leek

Samenvatting voor de leek SUMMARY Summary 179 OPERANDO SXRD: A NEW VIEW ON CATALYSIS Samenvatting voor de leek In dit proefschrift presenteer ik de resultaten van mijn onderzoek met behulp van röntgenkristallografie naar de structuur

Nadere informatie

oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1.

oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1. Opgaven en uitwerkingen vind je op www.agtijmensen.nl Oefen vt vwo5 h6 Elektromagnetisme Opgave 1. Elektrisch veld In de vacuüm gepompte beeldbuis van een TV staan twee evenwijdige vlakke metalen platen

Nadere informatie

Cover Page. The handle http://hdl.handle.net/1887/36145 holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle http://hdl.handle.net/1887/36145 holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/36145 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Turner, Monica L. Title: Metals in the diffuse gas around high-redshift galaxies

Nadere informatie

Cover Page. The handle http://hdl.handle.net/1887/20925 holds various files of this Leiden University dissertation.

Cover Page. The handle http://hdl.handle.net/1887/20925 holds various files of this Leiden University dissertation. Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/20925 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Tabak, F.C. Title: Towards high-speed scanning tunneling microscopy Issue Date:

Nadere informatie

TENTAMEN NATUURKUNDE

TENTAMEN NATUURKUNDE CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN NATUURKUNDE TENTAMEN NATUURKUNDE datum : dinsdag 27 juli 2010 tijd : 14.00 tot 17.00 uur aantal opgaven : 6 aantal antwoordbladen : 1 (bij opgave 2) Iedere opgave dient

Nadere informatie

TENTAMEN. x 2 x 3. x x2. cos( x y) cos ( x) cos( y) + sin( x) sin( y) d dx arcsin( x)

TENTAMEN. x 2 x 3. x x2. cos( x y) cos ( x) cos( y) + sin( x) sin( y) d dx arcsin( x) FACULTEIT TECHNISCHE NATUURWETENSCHAPPEN Opleiding Technische Natuurkunde Kenmerk: 46055907/VGr/KGr Vak : Inleiding Optica (4602) Datum : 29 januari 200 Tijd : 3:45 uur 7.5 uur TENTAMEN Indien U een onderdeel

Nadere informatie

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF)

De Large Hadron Collider 2.0. Wouter Verkerke (NIKHEF) De Large Hadron Collider 2.0 Wouter Verkerke (NIKHEF) 11 2 De Large Hadron Collider LHCb ATLAS CMS Eén versneller vier experimenten! Concept studie gestart in 1984! Eerste botsingen 25 jaar later in 2009!!

Nadere informatie

TENTAMEN. Van Quantum tot Materie

TENTAMEN. Van Quantum tot Materie TENTMEN Van Quantum tot Materie Prof. Dr. C. Gooijer en Prof. Dr. R. Griessen Vrijdag 22 december 2006 12.00-14.45 Q105/ M143/ C121 Dit schriftelijk tentamen bestaat uit 5 opdrachten. Naast de titel van

Nadere informatie

Detectie van kosmische straling

Detectie van kosmische straling Detectie van kosmische straling muonen? geproduceerd op 15 km hoogte reizen met een snelheid in de buurt van de lichtsnelheid levensduur = 2,2.10-6 s s = 2,2.10-6 s x 3.10 8 m/s = 660 m = 0,6 km Victor

Nadere informatie

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELUK ONDERWIJS IN 1979 , I. Dit examen bestaat uit 4 opgaven. " '"of) r.. I r. ',' t, J I i I.

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELUK ONDERWIJS IN 1979 , I. Dit examen bestaat uit 4 opgaven.  'of) r.. I r. ',' t, J I i I. .o. EXAMEN VOORBEREDEND WETENSCHAPPELUK ONDERWJS N 1979 ' Vrijdag 8 juni, 9.00-12.00 uur NATUURKUNDE.,, Dit examen bestaat uit 4 opgaven ',", "t, ', ' " '"of) r.. r ',' t, J i.'" 'f 1 '.., o. 1 i Deze

Nadere informatie

Faculteit Biomedische Technologie. 9 april 2018, 18:00-21:00 uur

Faculteit Biomedische Technologie. 9 april 2018, 18:00-21:00 uur Faculteit Biomedische Technologie Tentamen ELEKTROMAGNETISME en OPTICA (8NC00) 9 april 2018, 18:00-21:00 uur Opmerkingen: 1) Het is toegestaan gebruik te maken van het uitgedeelde formuleblad. Het is ook

Nadere informatie

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 5 april 2002, 13.30-16.00 uur

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 5 april 2002, 13.30-16.00 uur NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 5 april 2002, 13.30-16.00 uur Vraagstuk MV-2002-1 (20 punten) Eigenschappen pompen, materialen en componenten a) De pompkeuze voor een vacuümsysteem wordt

Nadere informatie

Energiemanagement Zonnepanelen

Energiemanagement Zonnepanelen Energiemanagement Zonnepanelen Lesdoelen Begrijpen en beschrijven van de werking Berekenen van het vermogen en energie-opbrengst Bepalen van rendementen en COP s Bekend zijn met randvoorwaarden voor goede

Nadere informatie

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam

Kosmische straling: airshowers. J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam Kosmische straling: airshowers J.W. van Holten NIKHEF, Amsterdam 1. Kosmische straling. Kosmische straling wordt veroorzaakt door zeer energetische deeltjes die vanuit de ruimte de aardatmosfeer binnendringen

Nadere informatie

Exact Periode 5.2. Licht

Exact Periode 5.2. Licht Exact Periode 5.2 Licht 1 1 Wat is licht? In de figuur hieronder zie je een elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur). Licht is een elektromagnetische

Nadere informatie

Dusty Plasma : Vorming van C-nanoclusters

Dusty Plasma : Vorming van C-nanoclusters Dusty Plasma : Vorming van C-nanoclusters Sammy De Souter Abstract Een MD simulatie werd uitgevoerd om te onderzoeken hoe nanoclusters gevormd worden in een acetyleen plasma en hoe dit varieert in functie

Nadere informatie

Solar Frontier productinformatie

Solar Frontier productinformatie Solar Frontier productinformatie De hoogste opbrengst, zelfs onder zware omstandigheden In veel situaties zijn de omstandigheden voor een zonne-energiesysteem niet 100% optimaal. Maar wat wordt nu precies

Nadere informatie

Eddy Brinkman. Materiaalkunde in een notendop. Materials Veldhoven - 31 mei 2017

Eddy Brinkman. Materiaalkunde in een notendop. Materials Veldhoven - 31 mei 2017 Eddy Brinkman Materials 2017 - Veldhoven - 31 mei 2017 Materiaalkunde: geeft antwoord op waarom Waarom is juist dat materiaal geschikt voor die toepassing? Materiaaltechnologie: geeft antwoord op hoe Aan

Nadere informatie